Question

2．铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）．实验装置如图：
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层，点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中．
实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨．请写出该反应的化学方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．该反应中单质铝与一氧化碳有相似的还原（填“氧化”或“还原”）性．在这一实验过程中没有涉及的基本反应类型是复分解反应．
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣，激发了探究热情．
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究．
【实验方案】

实验组别	实验操作	实验现象	结论
实验1	取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热． 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸．	黑色粉末变成红色固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色．	Zn和CuO能发生置换反应．
实验2	取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热． 向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸．	发生爆炸，黑色粉末变成红色． 固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色．	Mg和CuO能反应
实验3	取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．	粉末无变化	Cu、Fe2O3不能反应．

【实验总结】金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应，有些不能反应．

Answer 1

分析 实验装置如图：根据铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，写出化学反应式；单质铝与一氧化碳有相似性，具有还原性；
【实验方案】：实验1：根据结论推测Zn和CuO能发生置换反应；填写实验现象；
实验2：根据现象推测写出结论．

解答 解：实验装置如图：铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，我们可以据此写出化学反应式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，一氧化碳具有还原性，是在化学反应中得到氧的物质，在该反应中铝也是得到氧的物质，所以铝具有还原性．镁条燃烧生成氧化镁，属于化合反应，氯酸钾受热分解属于分解反应，所以在这一实验过程中没有涉及的基本反应类型是复分解反应．
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃、还原； 复分解反应；
【实验方案】：
实验1：根据结论：Zn和CuO能发生置换反应，说明置换出铜单质．故实验现象是：黑色粉末变成红色．
实验2：根据现象：发生爆炸，黑色粉末变成红色，说明氧化铜变成了铜单质，镁与氧化铜发生了置换反应．固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色．
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；  还原性
【实验方案】

实验组别	实验操作	实验现象	结论
实验1		红
实验2		无	Mg和CuO能反应
实验3

点评 本题以实验探究的形式考查如何得到纯净的一氧化碳，以及实验设计等问题，要同学们具有综合的化学知识，再可做好此题．此题难度较大．